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CIDR 細(xì)述無類別域間路由技術(shù)

云知道

早在業(yè)界還在興建因特網(wǎng)的時候，技術(shù)人員專注于理解IP尋址方法的重要性 。人們研究的是A類、B類和C地址、子網(wǎng)掩碼以及如何計算這些掩碼 。人們對分類方案非常熟悉，以至經(jīng)常把街道地址同IP地址混為一談 ?，F(xiàn)在有些人仍在這么做 。然而如今，網(wǎng)絡(luò)界很少采用所謂的傳統(tǒng)IP尋址方法 。更為常見的是，ISP采用無類別域間路由（CIDR） 。
分類方案的問題
起初，視網(wǎng)絡(luò)規(guī)模而定，包括IPv4地址的32位地址空間被分成了五類（見圖表一） 。每類地址包括兩個部分：第一個部分識別網(wǎng)絡(luò)，第二個部分用來識別該網(wǎng)絡(luò)上某個機(jī)器的地址 。它們采用點(diǎn)分十進(jìn)制記法表示，有四組數(shù)字，每組代表八位，中間用句點(diǎn)隔開 。譬如說xxx.xxx.xxx.yyy，其中x表示網(wǎng)絡(luò)地址，y表示該站的號碼 。分配用來識別網(wǎng)絡(luò)的比特越多，該網(wǎng)絡(luò)所能支持的站數(shù)就越少，反之亦然 。
處在最上端的是A類網(wǎng)絡(luò)，這專門留給那些節(jié)點(diǎn)數(shù)最多的網(wǎng)絡(luò)――準(zhǔn)確地說，是16277214個節(jié)點(diǎn) 。A類網(wǎng)絡(luò)只有126個 。B類網(wǎng)絡(luò)則針對中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，但照今天的標(biāo)準(zhǔn)來看，規(guī)模仍然相當(dāng)大：擁有65534個節(jié)點(diǎn) 。B類網(wǎng)絡(luò)有65000個 。然而，大多數(shù)分配的地址屬于C類地址空間，它最多可以包括254個主機(jī) 。C類網(wǎng)絡(luò)超過200萬個 。
最后兩類地址：D類和E類有著非凡用途 。D類網(wǎng)絡(luò)用于多播應(yīng)用；E類網(wǎng)絡(luò)留給將來使用 。
地址分類法帶來了兩個問題，最大一個問題就是這些類別無法體現(xiàn)顧客的需求 。A類地址實(shí)在過大，以至浪費(fèi)了大部分空間 。另一方面，C類網(wǎng)絡(luò)對大多數(shù)組織來說實(shí)在太小，這意味著大多數(shù)組織會請求B類地址，但又沒有足夠的B類地址可以滿足需求 。
隨著網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量不斷增加，ISP和運(yùn)營商面臨的棘手問題也在隨之增多 。90年代初促使因特網(wǎng)流量猛增的主角：主干網(wǎng)路由器必須跟蹤每一個A類、B類和C類網(wǎng)絡(luò)，有時建立的路由表長達(dá)1萬個條目 。從理論上來說，路由表大小最多可以設(shè)成6萬個條目 。假如當(dāng)初網(wǎng)絡(luò)界不是迅速采取行動的話，估計因特網(wǎng)到1994年就到達(dá)極限了 。
第二個問題就是浪費(fèi)了地址空間 。小規(guī)模獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)（譬如20個節(jié)點(diǎn)）獲得C類地址后，剩余的234個地址卻閑置不用 。此外，大組織會想方設(shè)法采用子網(wǎng)化技術(shù)（subnetting），把自己的A類或B類地址分成更小、更輕易治理的地址群 。子網(wǎng)能夠建立一群群通常與單一網(wǎng)絡(luò)段相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)站，而不是讓100萬個站連接在一條線路或一個集線器上 。更確切地說，子網(wǎng)重新分配了原先用于表示主機(jī)地址的部分比特，改而用來表示子網(wǎng) 。
假設(shè)把一個C類網(wǎng)絡(luò)當(dāng)作64個擁有兩個節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò) 。頭24位則表示C類網(wǎng)絡(luò)地址，隨后6位表示子網(wǎng)，最后2位就表示某機(jī)器的號碼 。因特網(wǎng)上其余設(shè)備只會注重C類網(wǎng)絡(luò)，讓內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)跟蹤子網(wǎng)及該站地址 。
這辦法相當(dāng)巧妙，但存在一個問題：子網(wǎng)也會導(dǎo)致站地址減少 。在每個子網(wǎng)內(nèi)，兩個地址用于廣播流量 。視結(jié)構(gòu)配置而定，地址數(shù)量最多有可能會減少一半 。舉例說，一個C類網(wǎng)絡(luò)通常支持254個末端主機(jī) 。然而，把C類網(wǎng)絡(luò)分成64個子網(wǎng)會把可能的地址數(shù)量減少到128個末端主機(jī)――大約只有可能的地址總數(shù)的3% 。
淘汰分類方案
解決這些尋址問題的辦法就是丟棄分類地址概念 。CIDR利用表示用來識別網(wǎng)絡(luò)的比特數(shù)量的“網(wǎng)絡(luò)前綴”，取代了A類、B類和C地址 。前綴長度不一，從13到27位不等，而不是分類地址的8位、16位或24位 。這意味著地址塊可以成群分配，主機(jī)數(shù)量既可以少到32個，也可以多到50萬個以上（見圖表二） 。
下面介紹一下工作原理：CIDR地址包括標(biāo)準(zhǔn)的32位IP地址和用正斜線標(biāo)記的前綴 。因而，地址66.77.24.3/24表示頭24位識別網(wǎng)絡(luò)地址（這里是66.77.24），剩余的8位識別某個站的地址：號碼3 。

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